Question

1) Un acero fundido [Cp=0.5 kJ⁄kg K] pesa 50 kg y tiene una temperatura de 400°C, y se templa en 150 kg de aceite [Cp=2.5 kJ⁄kgK] a 25°C, la temperatura final del aceite y del acero es de T2 de 46.52°C. Si no hay pérdidas de calor,

¿Cuál es el cambio en la entropía en el acero?

FÓRMULA:∆S=∫dQ/T=∫CpdT/T=Cp ln T2/T1 ∴ ∆S=Cp ln T2/T1

Donde:

Cp = ( 0.5 kJ⁄kg K)(50 kg)= _______ kJ/K

Hay que recordar que la temperatura debe convertirse a K

T1= 400 °C= _______________

T2= 46.52 °C= ______________

Sustitución: ____________________________

Resultado: _____________________________

2) ¿Cuál es el cambio en la entropía en el aceite?

FÓRMULA: ∆S=Cp ln T2/T1

Donde:

Cp = ___________________

Hay que recordar que la temperatura debe convertirse a K

T1= 46.2 °C= _______________

T2= 25 °C=_________________

Sustitución: ____________________________

Resultado: _____________________________

¿Ambos?

∆S total=∆S acero+∆S aceite=

Answer 1

El cambio de entropia para el acero es de -18,62 kJ/K, para el aceite es de 26,13 kJ/K, y la suma de ambos resulta 7,51 kJ/K

Respuesta 1)

DATOS:

Acero

m = 50kg

Cp= 0,5kJ/ kg*K

T1= 400ºC

T2=46,52

Convirtiendo la temperatura de ºC a K:

T1 =  400ºC + 273,15 = 673,15 K

T2= 46,52ºC + 273,15 = 319,67 K

Cp = 0,5 kJ⁄kg K*50 kg = 25 kJ/K

ΔS = Cp ln(T2/T1) = 25 kJ/K* Ln(319,67 K/ 673,15 K) = -18,62 kJ/K

Respuesta 2)

DATOS:

Aceite

m = 150kg

Cp= 2,5kJ/ kg*K

T1= 25ºC

T2=46,52

Convirtiendo la temperatura de ºC a K:

T1 =  25ºC + 273,15 = 298,15 K

T2= 46,52ºC + 273,15 = 319,67 K

Cp = 2,5 kJ⁄kg K*150 kg = 375 kJ/K

ΔS = Cp ln(T2/T1) = 375 kJ/K* Ln(298,15 K/ 673,15 K) = 26,13 kJ/K

Respuesta 3)

∆S total=∆S acero+∆S aceite= -18,62 kJ/K + 26,13 kJ/K = 7,51 kJ/K